Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
13~0220 La présente invention concerne le contrôle du niveau de puissance électrique moyenne appliquée à des charges dissipatrices de cette puissance afin de réduire la consommation globale de puissance électrique fournie par un réseau de distribution, en particulier durant les heures de pointe. Nombre de méthodes destinées à diminuer la consommation d'énergie électrique durant les heures de pointe ont été proposées. Par exemple, les systèmes biénergie utilisés dans la province de Québec au Canada permettent d'effectuer la transition d'un chauffage élec- trique à un chauffage d'appoint à l'huile, au gaz ou autres durant les périodes de basse température. Les systèmes biénergie présentent entre autres l'avantage de permet- tre une augmentation des exportations d'énergie élec- trique hors Québec durant les périodes de grands froids. De facon similaire, le brevet canadien No. 1.090.307 ~CANN et AL) délivré le 25 novembre 1980 propose une transition d'un système de chauffage à fournaise à celui d'une pompe à chaleur, tandis que le brevet canadien No. 1.187.462 (IVERSEN et AL) délivré le 21 mai 1985 propose de combiner un chauffage à eau chaude avec une pompe à chaleur. Un désavantage des systèmes biénergie actuel- lement en opération est que le passage d'un type de chauf- fage à l'autre est réalisé en fonction de la température.Ils ne peuvent être côntroiés à distance par la compagnie productrice d'électricité pour réduire la consommation sur son réseau de distribution lorsque requis. Une autre méthode connue permettant de reduire le niveau de puissance moyenne fournie par un réseau de distribution consiste à baisser de facon continue le ni- veau de tension sur le réseau durant un intervalle de temps généralement long (par exemple pendant les heures de pointe). Cette solution présente l'inconvénient de -- 1 -- -' 130C);~Z~) perturber nombre de dispositifs électriques et électroni- ques alimentés par le réseau, tels que les moteurs. Des méthodes pour contrôler l'application de puissance électrique à des charges dissipatrices de cette puissance au moyen d'impulsions modulées sur le secteur au niveau du consommateur ont aussi été proposées. De telles méthodes sont décrites par.exemple dans le brevet canadien No. 1.128.162 (BELCHER et AL) délivré le 20 juillet 1982, et dans le brevet , . . . ... . . . . . . . ~3U0220 canadien No. 1.118.512 (CLEARY et AL) délivré le 16 février 1982. Toutefois, à plus grande échelle, des impulsions aussi brèves ne peuvent être transmises sur un réseau de distribution d'énergie électrique puis- qu'elles sont filtrées, c'est- à-dire bloquées par les transformateurs. Une compagnie productrice et distributrice d'énergie électrique ne peut donc pas gérer la consommation d'électricité sur son réseau de distribution à l'aide de telles impulsions transmises à travers ce réseau. L'invention a pour but principal de permettre le contrôle par la compagnie productrice et distributrice d'électricité du niveau de puissance électrique moyenne appliquée à des charges dissipatrices de cette puis- sance, au moyen d'une forme de signal pouvant être transmis à travers son réseau de distribution et sans perturber le fonctionnement des autres dispositifs alimentés par le réseau. Plus spécifiquement la présente invention concerne un contrôleur associé à une charge dissipatrice de puissance électrique pour contrôler le niveau de puissance moyenne appliquée à cette charge par un réseau de distribution d'énergie élec- trique qui fournit une tension d'alimentation à la charge dissipatrice, comprenant: des moyens pour détecter une variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation four- nie par le réseau de distribution; et des moyens pour transmettre de la puis- sance électrique en provenance du réseau à la charge,- ces moyens de transmission de puissance comprenant des moyens pour réduire le niveau de puissance moyenne qu'ils transmettent à la charge dissipatrice en réponse à la détection de variation de niveau de tension. La charge dissipatrice peut par exemple ~3S~C~X%O être un radiateur électrique, un chauffe-eau, ou encore un système d'éclairage à incandescence. De préférence, les moyens de réduction du niveau de puissance moyenne comprennent des moyens pour réduire le niveau de puissance moyenne transmise à la charge par les moyens de transmission après un délai statistique suivant la détection de variation de niveau de tension. De la même facon, le contrôleur comporte de préférence des moyens pour retarder d'un délai sta- tistique le passage de la transmission d'un niveau réduit de puissance moyenne transmise à la charge à travers les moyens de transmission, à la transmission d'un niveau non réduit de puissance moyenne à la charge à travers les mêmes moyens de transmission. La présente invention concerne aussi un contrôleur associé à un ensemble de charges dissipa- trices de puissance électrique pour contrôler le niveau de puissance moyenne appliquée à l'ensemble de charges par un réseau de distribution d'énergie électrique qui fournit une tension d'alimentation à l'ensemble de charges dissipatrices, comprenant: des moyens pour détecter une variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation fournie par le réseau de distribution, et des moyens pour transmettre de la puissance électrique en pro- venance du réseau aux différentes charges de l'ensemble, ces moyens de transmission de puissance comprenant des moyens pour réduire le niveau de puissance moyenne qu'ils transmettent à l'ensemble des charges en réponse à la détection de variation de niveau de tension. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de réduction du niveau de puis- sance moyenne comportent des moyens pour interrompre la 1300;~ transmission de puissance électrique à une première charge de l'ensemble, par exemple un système de chauf~ fage électrique, et pour transmettre de la puissance électrique à une seconde charge du même ensemble qui consomme moins de puissance que la première, par exemple un système de chauffage d'appoint consommant peu d'élec- tricité et utilisant une seconde source d'énergie autre que l'électricité. Selon l'invention, il est en outre prévu un système pour contrôler le niveau de puissance élec- trique moyenne appliquée à une charge dissipatrice de cette puissance par un réseau de distribution d'énergie électrique qui fournit une tension d'alimentation à la charge dissipatrice, comprenant: des moyens pour produire une variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation fournie par le réseau de distribution; et un contrôleur associé à la charge et comportant (a) des moyens pour détecter la variation momentanée du niveau de la tension d:'alimentation, et (b) des moyens pour transmettre de la puissance électrique en provenance du réseau à la charge, ces moyens de transmission de puissance comprenant des moyens pour réduire le niveau de puissance moyenne qu'ils transmettent à la charge en réponse à la détection de variation de niveau de tension. Selon un mode de réalisation préféré du système de contrôle selon l'invention, les moyens pour produire une variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation comportent des moyens pour produire une baisse de tension au niveau d'au moins un des postes de transformation du réseau de distribution. La présente invention concerne également une méthode pour contrôler le niveau de puissance élec- trique moyenne appliquée à des charges dissipatrices de -- 4 :13~1~ZZO cette puissance par un réseau de distribution d'énergie électrique qui fournit une tension d'alimentation aux charges dissipatrices, la méthode de contrôle comprenant les étapes suivantes: S produire une variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation fournie aux charges dissi- patrices par le réseau de distribution; détecter au niveau de chaque charge dissi- patrice la variation de niveau de tension d'alimentation; et transmettre de la puissance électrique en provenance du réseau à chaque charge mais en réduisant le niveau de puissance moyenne transmise à la charge en réponse à ladite détection au niveau de cette charge de la variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation. De préférence, plusieurs types différents de variation momentanée du niveau de la tension d'ali- mentation sont produits, au moins un type de variation momen- tanée de niveau de tension est détectée au niveau de chacune des charges, et le niveau de puissance moyenne transmise à chaque charge est réduit seulement lorsque le type de la variation de niveau de tension détectée au niveau de la charge correspond à cette dernière charge. La variation du niveau de la tension d'ali- mentation peut être réalisée par secteurs du réseau de distribution, ces secteurs étant avantageuse- ment choisis de fac,on statistique. La variation du niveau de la tension d'ali- mentation des charges constitue un signal de contrôle qui est complètement compatible avec un réseau de dis- tribution d'énergie électrique, c'est-à-dire qui peut être transmis à travers les différents équipements d'un tel réseau incluant les transformateurs. Un tel signal peut aussi facilement être produit. 13~02Z0 Les avantages et autres caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui suit de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnés à titre d'exemples non limitatifs seulement avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est un diagramme synoptique d'un système selon l'invention conçu pour contrôler à distance le niveau de puissance électrique moyenne appliquée à des charges dissi- patrices par un réseau de distribution alternatif; La Figure 2 est un diagramme synoptique d'une variante du système de contrôle de la Figure l; La Figure 3 est un autre diagramme synoptique représentant une forme de réalisation d'un récepteur du système de contrôle de la Figure 1, un tel récepteur lS étant associé à chaque charge dissipatrice de puissance électrique; La Figure 4 présente encore sous forme synop- tique une autre forme de réalisation du récepteur du système de contrôle de la Figure l; et La Figure 5 illustre le circuit d'un contrôleur électronique associé à chaque charge dissipatrice, formé d'un récepteur et d'une unité de contrôle de puissance, incluant un microprocesseur, et qui peut être intégré dans le système de contrôle de la Figure 1. Le système de contrôle selon l'invention comporte tel qu'illustré à la Figure 1 un encodeur 4 relié par exemple à un poste de transformation intermé- diaire ou autre 5 dans un réseau de distribution d'énergie électrique pour produire une baisse momentanée du niveau de la tension alternative sur une ligne de distribution 2. Le poste de transformation 5 est alimenté par une ligne haute tension 1 en provenance d'une centrale génératrice d'é- nergie électrique. La tension sur la ligne 2 du réseau de distri- 1 3002Z~ bution alimente un ensemble 3 de charges 6 dissipatrices de puissance électrique telles que des radiateurs élec- triques et des chauffe-eau, via des équipements conven- tionnels de distribution d'énergie électrique 7 (lignes de distribution, transformateurs, etc...). A chaque charge dissipatrice 6 est adjoint un récepteur 8 qui détecte la baisse de niveau de tension du secteur 10. La réduction d'amplitude de la tension est évidemment transmise au secteur 10 par l'intermédiaire des équipe- ments 7. Le récepteur 8 délivre sur sa sortie 11 enréponse à la baisse de niveau de tension un signal de commande d'une unité 9 de contrôle du niveau de puissance moyenne appliquée à la charge dissipatrice 6. L'ensemble récepteur 8 et unité 9 forme un contrôleur électronique du niveau de puissance moyenne appliquée à la charge 6. L'encodeur 4 peut abaisser le niveau de tension V de différentes amplitudes et pendant une période de temps variable, tant que cela reste acceptable pour les charges alimentées par la tension dont l'amplitude est réduite. La variation de niveau de tension peut être progressive durant une période de temps prédéterminé , la détection au niveau du récepteur 8 consistant alors en une recon- naissance du gradient de la tension du secteur 10. Une première baisse de tension momentanée détectée par le récepteur 8 peut par exemple indiquer le début d'une alimentation réduite en puissance moyenne de la charge 6 qui sera maintenue par l'unité de contrôle 9 pendant un délai pré-établi ou encore jusqu'à l'apparition d'une seconde baisse de tension momentanée sur le secteur 10. La baisse de niveau de tension peut en outre être relative au niveau moyen de tension dans le cas où la tension du secteur 10 fluctue. L'encodage de la tension sur la ligne de distribution 2 au niveau du poste de transformation 5 peut 13~0ZZ0 consister à relier à la ligne 2 de façon successive à l'aide d'une commutation appropriée diverses sorties du secondaire d'un transformateur de puissance à sorties mul- tiples. La commutation peut être effectuée entre deux S sorties - nominale et non nominale - pour produire sur la ligne 2 la baisse de niveau de tension désirée ou encore entre plusieurs sorties afin de créer le gradient de tension voulu. La commutation peut être commandée manuel- lement ou au moyen de relais com~andés à distance. Une telle,'.commutation est bien connue de l'homme de l'art et ne sera par conséquent pas davantage décrite. Pour fins d'exemple, la tension du secteur 10 peut passer de 220 volts à 209 volts ou encore dellO volts ... ~ , ...... ..... .... .... ..... . 13(~ 2t) à 105 volts tout dépendant des normes existant dans divers pays, et ce sans influencer le fonctionnement des différentes charges alimentées par le secteur lO. Généralement, une baisse du niveau de tension momen- tanée de 5% est acceptable et facilement détectable. Le signal de commande sur la sortie ll du récepteur 8 peut contenir de l'information relative au niveau réduit de puissance moyenne à appliquer à la charge 6 ainsi qu'à la durée d'application d'un tel niveau de puissance réduit. En alternative, chaque unité de contrôle 9 peut être concue pour appliquer automatiquement à la charge 6 pendant une période de temps pré-établie un niveau réduit de puissance moyenne déterminé à l'avance, en réponse au signal de commande sur la sortie ll. Egalement, chaque unité de commande 9 peut être concue pour répondre à un premier signal de commande sur la sortie 11 en appliquant à la charge 6 un niveau réduit de puissance moyenne (ce premier signal de commande étant généré par le récepteur 8 en réponse à une première baisse de tension) et pour ré- pondre à un second signal de commande sur la sortie ll en rétablissant une alimentation normale de la charge 6 (ce second signal de commande étant généré par le récepteur 8 en réponse à une seconde baisse de tension). La Figure 2 illustre une variante du système de contrôle de la Figure l. La charge 6 est alors cons- tituée de plusieurs charges dissipatrices de puissance électriques. Dans l'exemple illustré, la charge 6 com- porte au moins un radiateur électrique 61, un chauffe-eau 62, un système d'éclairage à incandescence 63, et un chauffage d'appoint 64 tel qu'un système de chauffage a l'huile, au gaz ou autres, consommant peu d'électricité. Le secteur 10 peut alors être soumis à des baisses de niveau de tension ayant différentes carac- ~3~t~ 0 téristiques, tel que décrit précédemment, ce qui permet au récepteur 8 d'effectuer une discrimination de ces baisses de tension pour délivrer sur sa sortie 11 des signaux de commande différents. En fonction des si- gnaux de commande sur la sortie 11 du récepteur 8, l'u- nité de contrôle 9: - peut activer le chauffage d'appoint 64 et désactiver le ou les radiateurs électriques 61 (l'u- nité 9 agit alors comme relais) pour ainsi réduire la consommation de puissance électrique par la charge 6; - peut activer le chauffage d'appoint 64 tout en réduisant le niveau de puissance moyenne appli- quée au(x) radiateur(s) 61 pour ainsi réduire la puis- sance globale consommée par la charge 6; - peut alimenter en mode puissance moyenne réduite une seule des charges 61 à 63 ou alimenter en mode puissance moyenne réduite les charges 61 à 63 simultanément ou selon une séquence temporelle soit prédéterminée soit comman- dée par le signal sur la sortie 11 du récepteur 8; - etc La Figure 3 représente de fac,on synoptique un exemple de réalisation du récepteur 8 du système de contrôle de puissance de la Figure 1. Le récepteur 8 comporte un décodeur 40 qui analyse et décode les caractéristiques de la baisse de tension sur le secteur 10 et produit sur la sortie 11 un signal de commande lorsque la charge 6 associée correspond au type de la baisse de tension. Le signal de commande peut prendre toute forme appropriée permettant la commande de l'unité de contrôle de puissance 9. Le décodeur 40 est alimen- té en énergie électrique à l'aide d'un circuit d'ali- mentation 12 qui produit une tension continue dérivée à partir de la tension alternative du secteur 10. La Figure 4 illustre de fac,on synoptique un autre mode de réalisation du récepteur 8. Comme les _ g _ 13~V~:Zo réseaux de distribution d'énergie électrique sont communé- ment alternatifs, le récepteur 8 de la Figure 4 comporte un redresseur 42 (onde entière ou demi-onde) qui produit une tension continue représentative du niveau de tension alternative du secteur 10. La tension redressée alimente une entrée ]3 d'une unité de traitement de signal 16 ainsi qu'un circuit à retard 15 qui produit une tension continue retardée sur une entrée 14 de l'unité 16. Ces deux ten- sions continues sont comparées par l'unité de traitement de signal 16 pour lui permettre de déterminer l'amplitude, la durée et/ou le gradient de la baisse de tension du secteur 10 pour ainsi produire un signal de commande sur la sortie 11 du récepteur si l'amplitude, la durée et/ou le gradient de la baisse de tension correspond à la charge associée. Le retard généré par le circuit 15 doit bien entendu être choisi de manière à permettre la détection précitée de l'amplitude, de la durée et/ou du gradient de la baisse de niveau de tension du secteurlO ou encore la détection de toute autre forme de variation du niveau de tension. Les récepteurs 8 des Figures 3 et 4 peuvent par exemple commander un thermostat (unité 9) à travers lequel un chauffage électrique ou un chauffe-eau est alimenté en fonction de la température du local à chauffer ou de l'eau à laquelle il est sensible. Le signal de commande sur la sortie 11 peut alors commander un relais, un commutateur électronique, un monostable, ou toute autre forme de cir- cuit logique ou analogique, ou même un microprocesseur fai- sant partie d'un tel thermostat, de sorte que le thermostat réduise le niveau de puissance moyenne qu'il transmet au chauffage électrique ou au chauffe-eau, lorsqu'ils doivent être alimentés. La Figure 5 illustre le circuit d'une forme de réalisation des récepteur 8 et unité de contrôle 9 du système de contrôle de la Figure 1. Tel qu'illustré sur la Figure 5, la tension du secteur 10 est redressée par un pont de diodes 17 suivi par un diviseur de tension formé par des résistances -- 10 -- 13~)~Z2~ 18 et 19. La tension atténuée est f:iltrée par un conden- sateur 20 pour ensuite être acheminée à un convertisseur analogique numérique 25 relié à un microprocesseur 21. A noter que la tension aux bornes de la résistance 19 est représentative du niveau de tension du secteur 10. La tension atténuée aux bornes de la résistance 19, convertie sous forme numérique par le convertisseur 25, est analysée par le microprocesseur 21 du point de vue niveau de tension du secteur 10, durée de baisse de tension du secteur 10 et/ou gradient de tension du secteur 10. Le microprocesseur 21 est complémenté de fac,on conventionnelle par des unités de mémoire, et comporte une sortie 26 qui alimente un circuit d'isola- tion optique et de détecteur de zéro 27 tel que le circuit intégré MOC 3063 de MOTOROLA et un commutateur 29 tel qu'un triac à travers lequel la tension du secteur 10 est appliquée à la charge 6 dissipatrice de puissance électrique. Le circuit 27 permet en outre d'isoler électriquement le circuit de puissance (triac 29) du circuit de controle (microprocesseur 21), Le courant de gachette est fourni au triac 29 à travers une résis- tance 31 qui limite ce courant tandis qu'une résistance de temporisation 32 évite une commutation trop rapide du triac 29. Le signal sur la sortie 26 du microprocesseur 21 est typiquement un train d'impulsions modulées en durée lesquelles déterminent le rapport de cycle de la tension du secteur 10 transmis à la charge 6 à travers le triac 29. Ainsi, le microprocesseur 21 peut commuter le triac 29 selon le signal numérique qu'il rec,oit du convertisseur 25 pour limiter le rapport de cycle de la ~ Itension du secteur 10 parvenant à la charge électrique t~ 6 et de cette fac,on contrôler le niveau de puissance ' ~lmoyenne appliquée à cette charge 6. Par exemple, la tension du secteur 10 peut être commutée selon un rapport 3 3'~2ZO de cycle de 0% à 100% sur une base de 20 secondes. La tension du secteur peut aussi être commutée à l'intérieur d'un intervalle de rapport de cycle plus restreint, par exemple entre 0% et 80%. Une autre possibilité est de déconnecter la tension du secteur 10 du radiateur, du chauffe-eau ou autre de facon périodique. Lorsque la charge 6 est un radiateur électri- que ou un chauffe-eau, un thermostat peut être relié en série avec le triac 29 et le radiateur ou chauffe- eau 6 afin que ce dernier ne soit alimenté que lorsque la température dans le local chauffé ou celle de l'eau détectée par le thermostat, indique que l'alimentation du radiateur ou chauffe-eau est requise. Cette fonction peut aussi être remplie par le microprocesseur 21 en le reliant à un détecteur de température. Dans ce dernier cas, le contrôleur électronique de la Figure 5 agit en thermostat pouvant contrôler le niveau de puissance moyenne appliquée au radiateur ou au chauffe-eau 6 lors- qu'un chauffage du local ou de l'eau est requis. Le triac 29 peut tout simplement être rem- placé par un thermostat électronique pouvant effectuer sous le con- trôle du microprocesseur 21 une commutation appropriée pour transmettre à la charge 6 un niveau réduit de puissance moyenne. La tension redressée par le pont de diodes 17 sert à établir une tension régularisée pour alimenter le circuit du convertisseur analogique numérique 25 et du microprocesseur 21 (Figure 5). Cette tension régu- larisée est obtenue à partir de la tension redressée au moyen de la résistance 23, de la diode Zener 22, et du condensateur 24. Le diviseur de tension formé par les résistances 13 et 19 est protégé par une diode 28. Comme un nombre important de charges telles que 6 alimentées par le réseau de distribution sont 130022~) contrôlées, il convient que la réduction de leur puissance moyenne d'alimentation suite à une baisse de tension et le rétablissement de leur puissance normale d'alimen- tation suite à la commande d'un tel rétablissement qui peut être donnée par le microprocesseur 21 de la Figure 5 soient graduelles. A cet effet, on peut prévoir un délai statistique, par exemple dans chaque microproces- seur 21. Ainsi, la réduction du niveau de puissance moyenne appliquée aux différentes charges et le rétablis- sement de l'alimentation normale de ces charges serontdistribués dans le temps de sorte à éviter les transi- toires sur le réseau de distribution causées par des délestages soudains et des augmentations de charge brus- ques trop importants. 15 ~ Le contrôle par le biais d'une baisse du , niveau de tension est simple et présente l'avantage qu'une telle baisse de tension peut être transmise à travers les transformateurs d'un réseau de distribution d'énergie électrique. Un contrôle aisé de la consommation de puis- sance électrique au niveau de la compagnie distributriceest ainsi permis. En outre, il est possible, tel que décrit ci-dessus, de varier les caractéristiques de la baisse de niveau de tension (amplitude, durée, gradient, etc...), ce qui permet de contrôler différents types de charges. Pour fins d'exemple, une baisse de tension de 5~ pendant une période de 1 minute pourrait indiquer une réduction de 50~ de la puissance moyenne transmise aux radiateurs électriques, tandis qu'une baisse de tension de 5~ pendant 2 minutes pourrait commander le passage d'un chauffage électrique à un chauffage d'appoint à gaz, huile ou autres (Figure 2). Une infinité de possibilités est offerte. Un encodage, c'est-à-dire une baisse de - 13 - 1300ZZ~ niveau de tension, effectué par ordinateur dans les différents postes de transformation permet un contrôle de la puissance appliquée aux charges 6 par secteur. Un contrôle informatique centralisé peut commander une baisse simultanée de niveau de tension dans plusieurs postes de transformation choisis de façon statistique pour réduire le niveau de puissance moyenne appliquée aux charges 6 dans les secteurs correspondants du réseau de distribution d'énergie électrique. Les contrôleurs électroniques (récepteur 8 et unité de contrôle de puissance 9) peuvent en outre etre concus pour permettre une commande locale manuelle par l'utilisateur pour réduire le niveau de puissance moyenne consommée lorsque celui-ci désire que sa consom- mation d'électricité soit en mode économique. Il convient également de mentionner que les circuits des contrôleurs électroniques peuvent être réalisés de facon hydride, analogique et numérique. A noter que dans le cas où les charges dissi- patrices de puissance électrique sont des radiateursélectriques, la réduction du niveau de puissance moyenne transmise aux radiateurs se traduit pour le comsommateur par un chauffage plus lent mais sans autre inconvévient. Par contre, pour les réseaux de distribution d'énergie électrique, cette réduction de niveau de puissance moyenne se traduit par des économies d'énergie substantielles durant les périodes de pointe ou de haute consommation. Il en est de meme pour d'autres charges telles que les chauffe-eau, les systèimes d'éclairage à incandescence, etc. Bien que la présente invention ait été dé- crite ci-dessus à l'aide de modes de réalisation préférés de celle-ci, ces modes de réalisation peuvent être modi- fiés à volonté, à condition de respecter l'étendue des - 14 - ~ 3~azz~ revendications ci-jointes, sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, la baisse de niveau de ten- sion suggérée dans ces modes de réalisation préférés peut être remplacée par un autre type de variation du niveau de la tension, par exemple une hausse du niveau de tension ayant des caractéristiques similaires à la baisse de tension. Pour illustrer un autre exemple de modifica- tion, le microprocesseur 21 de la Figure 5 peut commander une diode électroluminescente, un affichage à cristaux liquides ou tout autre type d'affichage pour indiquer au niveau du consommateur, que la compagnie productrice et distributrice d'énergie électrique a commandé une ali- mentation en puissance moyenne réduite de la charge ou des charges concernées au moyen d'une variation du niveau de la tension de son réseau de distribution. La commande d'affichage peut être effectuée par le microprocesseur en réponse à la détection de la variation de tension. ~3~)0~ DIVULGATION SUPPLEMENTAIRE La présente divulgation supplémentaire concerne le contrôle du niveau de puissance électrique moyenne appliquée à des charges dissipatrices de cette puissance afin de réduire la consommation globale de puissance électrique fournie par un réseau de distribution, en particulier durant les heures de pointe; et pour contrôler l'échelle de mesures de la puissance électrique consommée d'un compteur d'électricit~ d'une résidence. La présente invention vise un contrôleur, associé un compteur d'électricité d'une résidence qui mesure la consommation d'énergie électrique selon une échelle de mesures pr~détermin~e, comprenant; des moyens pour détecter une variation momentanee du niveau de tension d'alimentation fourni par ledit réseau de distribution à ladite résidence, et gén~rer un signal en conséguence; et des moyens reliés audit compteur d'électricité pour modifier ladite ~chelle de mesures lorsque le signal est généré. Dans les nouvelles figures ci-jointess La Figure 6 est un diagramme synoptique d'une variante d'un système de contrôle selon la Figure 1; La Figure 7 illustre le circuit d'un contrôleur électronique associ~ à chaque charge dissipatrice, adapté pour le contrôle de la température, et qui peut être int~gré dans le système de contrôle de la Figure 1; La Figure 8 est un diagramme schématique illustrant des variations momentanées de la tension d'alimentation transmise en accord avec la présente invention; La Figure 9 est une table illustrant de quelle ,. ~ - 17 _ ~3~ZzO manière les variations momentanées montrées à la Figure 8 sont interprétées par le contrôleur qui est relié à un thermostat en accord avec la présente invention; La Figure 10 illustre schématiquement un dispositif pour baisser momentanément le niveau de la tension d'alimentation en accord avec la présente invention; La Figure 11 est un diagramme bloc représentant un système pour contrôler un compteur d'électricité d'une résidence en accord avec la présente invention; et La Figure 12 est un diagra~me bloc illustrant le compteur montré à la Figure ll et modifié en accord avec la présente invention. Différentes variations de tension pour différentes périodes de temps fixes constituent différentes signatures qui peuvent être décodées par le récepteur. Il est possible de faire correspondre une signature à une commande de réduction de puissance qui puisse être renversée par le consommateur. D'autres signatures de commande de réduction de puissance pourront être coercitives, c'est-à-dire qu'il ne sera pas possible pour le consommateur de renverser de telles commandes. Dans la Figure 6, le climatiseur 65 est mis en marche par rapport à une température de référence, l'unité de contr~le du niveau de puissance 9 ayant une de ses sorties reliée au climatiseur 65 pour augmenter la température de référence. L'unité de contrôle du niveau de puissance 9 peut aussi avoir une de ses sorties reliée au climatiseur 65 pour limiter la température de référence selon une référence maximale prédéterminée. Ainsi, l'unité de contrôle du niveau de puissance 9 peut limiter la puissance nominale du climatiseur 65. Par exemple, pour un climatiseur 65 ayant cinq modes de fonctionnement, l'unité de contrôle 9 peut empêcher, à partir de la détection d'une baisse de tension particulière dans le niveau de la tension d'alimentation, le fonc~ionnement du climatiseur 65 selon son mode de fonctionnement maximal, ou contrôler le climatiseur de fa~on à ce qu'il fonctionne selon un mode de ,, . - 18 ~ 1 3U O 2Z ~ fonctionnement en basse puissance prédéterminé. Ce genre de contrôle peut aussi être appliquë à d'autres sortes de charges comme un ventilateur ou un humidificateur. Dans le cas où le climatiseur est contrôlé par un thermostat, l'unité de contrôle 9 peut hausser la température de référence du thermostat suite à la détection d'une baisse de tension particulière dans le niveau de la tension d'alimentation. Par exemple, la température de r~férence peut être augmentée de deux degrés, une telle hausse de la température de référenc~ pouvant entraîner une réduction substantielle dans la consommation d'~lectricité. De préférence, des moyens sont prévus pour contrôler une transition entre une transmission d'un niveau de puissance moyenne réduite à ladite charge à une transmission d'un niveau de puissance moyenne non réduite selon des étapes interm~diaires comprenant différents niveaux de puissance moyenne réduite. Tel qu'illustré sur la Figure 7, la tension du secteur 10 est redressée par un pont de diodes 17 suivi par un diviseur de tension form~ par des résistances 18 et 19. La tension atténuée est filtrée par un condensateur 20 pour ensuite être acheminée ~ un convertisseur analogique/numérique 25 relié à un microprocesseur 21. Etant donn~ que le cont~ôleur montr~ dans cette figure est utilis~ comme un contrôleur de température qui constitue un thermostat, ce thermostat peut être r~alisé par une r~sistance 68 branchée à une thermistance 69 tel que montré dans cette Figure 7, pour détecter la température ambiante. Un potentiomètre 70 est prévu pour régler la température de référence qui est transmise au microprocesseur 21. Il est à noter que la tension aux bornes de la résistance 19 est représentative du niveau de tension du secteur 10. La tension atténuee aux bornes de la résistance 19, convertie sous forme numérique par le convertisseur 25, est analysée par le microprocesseur 21 par rapport au niveau de tension du secteur 10, la durée de la baisse de tension du secteur 10 et/ou le gradient de tension du secteur 10 et/ou le - 1 9 - ~3(~0~20 nombre de baisse de tension. Le microprocesseur 21 est complémenté de la même manière que celui montré à la Figure 5 avec, de fa~on conventionnelle, des unités de mémoire. Ainsi, le microprocesseur 21 peut commuter le triac 29 selon le signal numérigue qu'il reçoit du convertisseur 25 pour limiter le rapport de cycle de la tension du secteur 10 parvenant à la charge électrique 6, et de cette façon contrôler le niveau de puissance moyenne appliquée à cette charge 6. Par exemple, la tension du secteur 10 peut etre commut~e selon un rapport de cycle de zero % à cent ~ sur une base de vingt secondes. La tension du secteur peut ainsi etre commutée à l'intérieur d'un intervalle de rapport de cycles plus restreint, par exemple entre zero % et quatre-vingts % suivant l'envoi d'une signature particuli~re à travers la tension d'alimentation transmise et détectée par le récepteur. Une autre possibilité est de deconnecter la tension du secteur, du radiateur, du chauffe-eau ou autre de façon périodique. De façon alternative, la sortie 26 du microprocesseur 21 peut être utilis~e pour commuter un relais. Dans ce cas, le circuit de commutation 100 peut etre remplacé par un relais électromécanique ou un relais à circuit intégré~ La figure 8 est un exemple de différentes baisses de tension dont l'amplitude est illustrée en valeur efficace de la tension d'alimentation. De façon à pouvoir filtrer tout genre de bruits qui pourrait survenir, le microprocesseur 21 s'attend à recevoir deux baisses de tension comprenant une première baisse de tension d'environ 4~ qui dure pendant une période de temps Ta, suivie d'un délai Tb, et d'une seconde baisse de tension d'environ 4~ qui dure pendant une période de temps Tc. Les périodes de temps Ta, Tb et Tc qui composent une signature peuvent avoir différentes valeurs selon le genre d'economie d'énergie voulu. Dans la Figure 8, les points qui apparaissent le long de la ligne qui représente l'amplitude de la tension de la signature correspondent au taux d'échantillonnage du - 20 _ 1 3~ 0 22 0 microprocesseur 21. La Figure 9 illustre comme exemple differentes valeurs de Ta, Tb et Tc qui composent une signature, ainsi que le genre de contrôle assoc:ié à chacune des signatures. Pour une signature de Ta, Tb et Tc représentant respectivement 90, 180 et 60 secondes, le thermostat réagit en limitant sa température de réglage à 20~ celsius pour une période de trois heures d'une manière coercitive, c'est- à-dire que le consommateur ne peut pas renverser cette commande. Pour une signature de Ta,~Tb et Tc représentant respectivement 90, 180 et 120 secondes, le thermostat réagit en baisssant sa température de réglage par un degré Celsius d'une manière non coercitive, c'est-à-dire que le consommateur peut renverser cette commande pour une période de trois heures. Pour une signature de Ta , Tb et Tc représentant respectivement 120, 180 et 30 secondes, le thermostat est complètement fermé pour une période de deux heures. La signature peut être constituée de Ta seulement ou d'une combinaison de Ta, Tb, Tc ou bien d' une combinaison d'inter~alles encore plus complexe. Lorsgue la commande de controle qui suit la détection d'une signature a ~t~ complét~e, le système retourne à son mode de fonctionnement normal. Dans la Figure 10, il est montr~ un dispositif pour réaliser une baisse momentanée du niveau de la tension d'alimentation. Dans ce cas, le poste de trans~ormation 5 sera décrit de façon plus précise ci-dessous. Le transformateur 71 envoie la tension d'alimentation au récepteur par la sortie de son enroulement secondaire qui est muni de deux relais. Un de ces relais 73 est relié en série avec la sortie de l'enroulement secondaire, et est normalement fermé. L'autre de ces relais 74 est normalement ouvert, et est branché en parallèle avec le relai 73 en ayant une de ses bornes branchée le long de l'enroulement secondaire. - 21 _ 1 3 VO 2ZO Lorsque le relai 73 est fermé, alors le relai 74 est ouvert et vice versa. I.orsqu'une variation momentanée de la tension est demandée par l'encodeur 4, alors le relais 73 est momentanément ouvert et le relai 74 est momentanément fermé de ~açon à produire ladite baisse momentanée du niveau de la tension d'alimentation. De fa~on alternative, les relais ainsi que les branchements correspondants peuvent être placés du côté de l'enroulement primaire du transformateur. Le transformateur 71 peut être un auto- transformateur. ~ Dans la Figure 11, il est montré un système pour contr~ler un compteur d'électricité 104 d'une résidence 106. Le compteur 104 mesure la consommation d'énergie électrique selon une échelle de mesures prédéterminée. Le système comprend un récepteur 8 pour détecter une variation momentanée du niveau de tension de la tension d'alimentation présent sur le secteur 10. Le récepteur 8 génère un signal basse puissance via la ligne 102 lorsqu'une variation momentanée est detect~e. Ce signal basse puissance avertit le compteur 104 de modifier son échelle de mesures, et un signal est envoyé sur la ligne 110 pour déclencher un indicateur 108 qui indique a l'occupant de la résidence 106 la nouvelle ~chelle de mesures. La tension d'alimentation 10 est envoyee au compteur 104 qui la transmet à son tour aux charges 6 au moyen de la ligne 10'. Au moins un type de signature dans le niveau de la tension d'alimentation est interprété par le récepteur 8 comme étant une signature concernant l'échelle de mesures du compteur 104. Le compteur 104 mesure la consommation d'énergie électrique des charges 6. Lorsque la variation momentanée du niveau de la tension d'alimentation correspond au type de signature concernant le compteur 104 alors un signal est généré via la ligne 102 pour changer l'échelle de mesures. La Figure 12 illustre un compteur numérique . 13~ 20 - 22 - modifié selon la présente invention pour montrer de quelle façon l'échelle de mesures ou la tarification est modifiée. Le compteur de puissance 11 qui reçoit le secteur 10 et alimente la résidence par la ligne 10', envoie à l'unité de commande numérique 113 via un convertisseur analogique/numérique 112 la mesure de la puissance consommée par les charges dans la résidence. L'unité de commande numérique 113 évalue la tarification selon l'énergie consommée et le type de signature présent sur la ligne 102 et affiché sur l'unit~ d'affichage 114. L'unité de tarification 115 qui reçoit sa commande du récepteur via la ligne 102 indique à l'unité de comma~de numérique 113 et à la résidence via la ligne 110 le pourcentage de hausse ou de baisse de l'échelle de mesures du compteur 104. De façon alternative, l'unité de commande numérique 113 et le convertisseur 112 peuvent être remplacés par un dispositif analogique. Bien que la presente invention ait été décrite ci- dessus à l'aide de modes de r~alisations préférés, ces modes de réalisation peuvent être modifiés à volont~, à l'interieur de l'étendue des revendications ci-jointes, sans sortir du cadre de la pr~sente invention.
